//给定一个二叉树, 找到该树中两个指定节点的最近公共祖先。 
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// 百度百科中最近公共祖先的定义为：“对于有根树 T 的两个节点 p、q，最近公共祖先表示为一个节点 x，满足 x 是 p、q 的祖先且 x 的深度尽可能大（
//一个节点也可以是它自己的祖先）。” 
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// 示例 1： 
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//输入：root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], p = 5, q = 1
//输出：3
//解释：节点 5 和节点 1 的最近公共祖先是节点 3 。
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// 示例 2： 
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// 
//输入：root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], p = 5, q = 4
//输出：5
//解释：节点 5 和节点 4 的最近公共祖先是节点 5 。因为根据定义最近公共祖先节点可以为节点本身。
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// 示例 3： 
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//输入：root = [1,2], p = 1, q = 2
//输出：1
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// 提示： 
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// 树中节点数目在范围 [2, 10⁵] 内。 
// -10⁹ <= Node.val <= 10⁹ 
// 所有 Node.val 互不相同 。 
// p != q 
// p 和 q 均存在于给定的二叉树中。 
// 
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import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution236 {
//    /**
//     * 方法一：递归
//     */
//    private TreeNode ancestor;
//
//    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
//        dfs(root, p, q);
//        return ancestor;
//    }
//
//    private boolean dfs(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
//        if (root == null) {
//            return false;
//        }
//        boolean leftSon = dfs(root.left, p, q);
//        boolean rightSon = dfs(root.right, p, q);
//
//        if ((leftSon && rightSon) || ((root.val == p.val || root.val == q.val) && (leftSon || rightSon))) {
//            ancestor = root;
//        }
//        return leftSon || rightSon || (root.val == p.val || root.val == q.val);
//    }

    /**
     * 方法二：用哈希表记录每个节点的父节点
     */

    private Map<TreeNode, TreeNode> parentMapping = new HashMap<>();

    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        recordParent(root);
        Set<TreeNode> visited = new HashSet<>();
        while (p != null) {
            visited.add(p);
            p = parentMapping.get(p);
        }
        while (q != null) {
            if (visited.contains(q)) {
                return q;
            }
            q = parentMapping.get(q);
        }
        return null;
    }

    private void recordParent(TreeNode root) {
        if (root.left != null) {
            parentMapping.put(root.left, root);
            recordParent(root.left);
        }
        if (root.right != null) {
            parentMapping.put(root.right, root);
            recordParent(root.right);
        }

    }
}
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